SL - Física (1)

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<p>INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MINAS</p><p>GERAIS – CAMPUS AVANÇADO ARCOS</p><p>CURSO TÉCNICO EM MECÂNICA INTEGRADO AO ENSINO MÉDIO</p><p>Bianca Sarah de Oliveira Silva</p><p>ATIVIDADE DE FÍSICA III REFERENTE AO SÁBADO LETIVO (20/07):</p><p>Simulação do Efeito Fotoelétrico</p><p>Prof. Dr. Reginaldo Gonçalves Leão Junior</p><p>Arcos</p><p>2024</p><p>Resolução da Atividade PHet – Efeito Fotoelétrico</p><p>1. O que acontece se alterarmos o comprimento de onda? Existe uma energia</p><p>mínima para o efeito acontecer? Por quê?</p><p>No efeito fotoelétrico, os elétrons são ejetados de uma superfície metálica quando ela é</p><p>exposta à luz. Isso ocorre devido à interação entre a luz (fótons) e a matéria (elétrons dentro de</p><p>um material condutor), então quando fótons incidem sobre uma superfície metálica, alguns</p><p>desses fótons podem transferir sua energia para os elétrons livres dentro do metal, mas isso só</p><p>ocorre se um fóton possui energia suficiente para liberar um elétron do átomo. Dessa forma, a</p><p>probabilidade de ejeção de elétrons é maior para fótons de alta energia, ou seja, para luz de</p><p>curto comprimento de onda. Então, ao alterarmos o comprimento de onda, também alteraremos</p><p>a energia dos fótons que incidem na superfície metálica, em que comprimentos de onda</p><p>menores (frequências altas, próximo ao violeta) correspondem à fótons com maior energia e</p><p>comprimentos de onda maiores (frequências baixas) correspondem à fótons com baixa energia</p><p>– alterando também a corrente que passa pelo circuito.</p><p>Sim, existe uma energia mínima para que o efeito fotoelétrico ocorra. Porque essa</p><p>energia mínima é determinada pela função trabalho (ϕ) do material e se a energia de um fóton</p><p>(E) não é suficiente para superar ϕ, o elétron não será ejetado. A fórmula da energia de um</p><p>fóton é 𝐸  =</p><p>ℎ𝑐</p><p>𝜆</p><p>, em que h = constante de Planck (6,62607015⋅10−34 J⋅s), c = velocidade da</p><p>luz e λ = comprimento de onda, e o resultado deve ser superior à função trabalho, que depende</p><p>do material: por exemplo, ao utilizar a luz violeta (especificamente λ = 400nm) na chapa de</p><p>sódio, teremos uma corrente de I = 0,141A, mas ao utilizarmos na chapa de zinco, teremos uma</p><p>corrente de I = 0A, ou seja, a energia do fóton não é superior ao trabalho da chapa de zinco.</p><p>Figura 1 – Raio de 400nm numa chapa de sódio.</p><p>Fonte: Acervo da autora.</p><p>Figura 2 – Raio de 400nm numa chapa de zinco.</p><p>Fonte: Acervo da autora.</p><p>2. Se alterar a intensidade da luz o fenômeno ainda irá ocorrer? Será que a</p><p>velocidade dos elétrons é influenciada pela alteração na intensidade?</p><p>A intensidade da luz está relacionada apenas ao número de fótons que incidem sobre a</p><p>superfície, ou seja, ao aumentar a intensidade, o número de fótons também aumentará, e ao</p><p>diminuir a intensidade, ela também diminuirá; portanto, o efeito fotoelétrico ainda irá ocorrer,</p><p>pois ele não depende da intensidade da luz. Quanto à velocidade dos elétrons, ela não é</p><p>influenciada ao alterar a intensidade, porque ela está diretamente ligada à energia dos fótons</p><p>incidentes, ou seja, da frequência: maior frequência resulta em maior energia cinética dos</p><p>elétrons, e, consequentemente, maior velocidade.</p><p>Figura 3 – Incidência dos elétrons com 2% de intensidade (menor quantidade de</p><p>elétrons ejetados).</p><p>Fonte: Acervo da autora.</p><p>Referências Bibliográficas</p><p>Efeito Fotoelétrico, 1.10. PHet, [s.d.]. Disponível em:</p><p><https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/photoelectric>. Acesso em: 17 de julho</p><p>de 2024.</p><p>HELERBROCK, Rafael. "O que é efeito fotoelétrico?"; Brasil Escola, [s.d.].</p><p>Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-efeito-</p><p>fotoeletrico.htm>. Acesso em: 17 de julho de 2024.</p>